KR102092088B1 - 전기저장장치 운전모드 제어 장치 및 방법 - Google Patents

전기저장장치 운전모드 제어 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102092088B1
KR102092088B1 KR1020130078244A KR20130078244A KR102092088B1 KR 102092088 B1 KR102092088 B1 KR 102092088B1 KR 1020130078244 A KR1020130078244 A KR 1020130078244A KR 20130078244 A KR20130078244 A KR 20130078244A KR 102092088 B1 KR102092088 B1 KR 102092088B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
operation mode
battery
power
mode
load
Prior art date
Application number
KR1020130078244A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150005040A (ko
Inventor
박은성
Original Assignee
에스케이이노베이션 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스케이이노베이션 주식회사 filed Critical 에스케이이노베이션 주식회사
Priority to KR1020130078244A priority Critical patent/KR102092088B1/ko
Publication of KR20150005040A publication Critical patent/KR20150005040A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102092088B1 publication Critical patent/KR102092088B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/0071—Regulation of charging or discharging current or voltage with a programmable schedule
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin

Abstract

본 발명은 전기저장장치 운전모드 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 전기저장장치의 충전상태에 따라 여러 가지 운전모드를 우선순위를 정하여 제어하기 위한 전기저장장치 운전모드 제어 장치 및 방법을 제공한다.

Description

전기저장장치 운전모드 제어 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR ENERGY STORAGE SYSTEM CONTROLLING OPERATING MODE}
본 발명은 전기저장장치 운전모드 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 전기저장장치의 충전상태에 따라 여러 가지 운전모드를 우선순위를 정하여 제어하기 위한 전기저장장치 운전모드 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래에 우리 생활의 전기는 가정 등 수용가에게 일방적으로 보내지고 남은 건 고스란히 소멸돼 사실상 버려졌다. 전기를 저장해 활용한다는 개념 자체가 존재하지 않았던 것이다. 하지만 2차전지의 대용량화와 각종 전력제어 기술 발달로 전기를 저장해 필요할 때 자유롭게 사용할 수 있게 됐다.
전기저장장치(ESS, Energy Storage System)는 리튬이차전지와 같은 소형 이차전지를 대형화한 것으로 남는 전력을 저장해서 피크시간대 또는 정전시 비상전원으로 활용할 수 있는 전력공급장치를 말한다.
불과 몇 년 전만 해도 틈새 시장으로 여겨지던 풍력, 태양광 발전은 기후 변화로 인해 촉발된 글로벌 차원의 온실가스 감축 노력이 신재생 에너지 보급으로 이어지고 있기 때문에 신재생 에너지의 유망 에너지원으로 주목받고 있다.
풍력, 태양광 발전의 경우 전력 생산이 기후 변화에 따라 급변한다는 단점이 있다. 이를 극복하기 위해서는 발전 능력과 소비 수요 사이 완충장치 역할을 할 전력 저장장치의 도입이 필요하다.
궁극적으로 신재생 에너지의 변동성을 관리할 수 있는 대안으로 전력 저장장치가 주목 받고 있다. 발전량이 많을 때는 전기를 충전하고, 소비량이 많을 때는 전기를 방전함으로써 수요와 공급의 간극을 효율적으로 메울 수 있기 때문이다. 게다가게다가 전력 저장장치는 짧은 시간 내 신재생 에너지의 발전량 변동에 대응할 수수 있는 가장 안전한 방법이기도 하다. 저장장치를 사용할 경우 충/방전 과정에서 일부일부 손실이 발생한다는 비판도 있지만, 전체 전력망 입장에서는 신재생 에너지를 안정적으로 사용할 수 있다는 이득이 더 크기 때문에 향후 신재생 에너지와 저장장치의 결합은 더욱 중요해질 전망이다.
일본, 미국 등 선진국에서도 전력저장장치의 중요성을 인식하고 전력수급 안정화를 도모하고, 전력저장산업 육성하기 위해 전력저장장치 보급정책을 선도적으로 추진중에 있다.
전기저장장치는 쓰고 남는 전기를 저장하여 재활용함으로써 '전력저수지' 기능을 수행하고, 정전시에는 비상전원으로 활용이 가능할 뿐만 아니라, 동·하계 전력부하 관리에도 유용하여, 전력피크 관리에 효과적인 수단이자 신성장동력 산업의 발전으로 중요성이 부각되고 있다. 전기저장장치는 이처럼 다양한 기능을 가질 수 있으나, 사용자의 필요에 따라 여러 기능을 동시에 사용하면서 자동적으로 우선순위를 정하여 제어하지 못한다는 단점이 있다.
미국공개특허 [US-2010-0176765]에서는 전력저장 장치와 혼성 분산전력 공급 시스템이 개시되어 있다.
미국공개특허 [US-2010-0176765]
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 사용자의 전원기기 및 사용 형태에 따라 전력 소모형태가 다양하게 발생되기 때문에, 사용자별로 최적의 전기저장장치 운전모드 설정이 필요하게 되는데 이를 쉽게 설정하여 사용할 수 있도록, 전기저장장치의 충전상태에 따라 여러 가지 운전모드를 우선순위를 정하여 제어하기 위한 전기저장장치 운전모드 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기저장장치 운전모드 제어 장치에 있어서, 배터리; 상기 배터리와 연결되며, 상기 배터리의 충전상태(SOC: State of Charge)를 센싱하는 센싱부; 충전상태의 범위정보 및 상기 충전상태의 범위에 따른 운전모드 정보를 입력받는 입력부; 발전원 또는 계통, 부하 및 상기 배터리와 연결되며, 발전원 또는 계통으로부터 전력을 공급받아 상기 배터리(100)를 충전시키거나, 충전된 전력을 부하로 보내주는 전력변환부; 및 상기 센싱부, 입력부 및 전력변환부와 연결되며, 상기 입력부에서 입력받은 정보를 바탕으로 상기 센싱부로부터 센싱된 배터리의 충전상태에 따라 상기 전력변환부를 제어하여 운전모드를 제어하는 관리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관리부에 의해 제어되는 운전모드는 부하평준화 모드, 최대 부하 저감 모드 및 무정전 전원장치 모드 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또, 상기 전기저장장치 운전모드 제어장치는 상기 부하와 상기 전력변환부의 사이에 구비되어, 상기 부하와 상기 전력변환부의 전기적인 연결을 차단시키는 회로분리차단기;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 전기저장장치 운전모드 제어장치는 상기 계통과 상기 전력변환부의 사이에 구비되어, 상기 계통과 상기 전력변환부의 전기적인 연결을 차단시키는 전용수배전반;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기저장장치 운전모드 제어 방법에 있어서, 배터리, 센싱부, 입력부, 전력변환부 및 관리부를 포함하는 전기저장장치 운전모드 제어 장치를 이용한 전기저장장치 운전모드 제어 방법으로서, 충전상태(SOC: State of Charge)의 범위정보 및 상기 충전상태의 범위에 따른 운전모드 정보를 입력받는 외부 입력 단계; 상기 관리부가 상기 센싱부로부터 센싱된 상기 배터리 전압을 실시간으로 모니터링 하여 배터리의 충전상태를 확인하는 SOC 확인 단계; 상기 관리부가 상기 SOC 확인 단계에서 확인된 상기 배터리의 충전상태가 미리 결정된 충전상태에 따른 운전모드 중 어디에 포함되는지 판단하여 운전모드를 결정하는 운전모드 결정 단계; 및 상기 운전모드 결정 단계에서 판단된 운전모드로 제어하는 운전모드 제어 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 외부 입력 단계에서 입력되는 운전모드 정보는 부하평준화 모드, 최대 부하 저감 모드 및 무정전 전원장치 모드 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기저장장치 운전모드 제어 장치 및 방법에 의하면, 사용자의 전원기기 및 사용 형태에 따라 최적의 전기저장장치 운전모드 설정을 편리하게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 전기저장장치의 충전상태에 따라 여러 가지 운전모드를 우선순위를 정하여 제어할 수 있으므로 충전상태에 따라 효율적으로 전기저장장치를 운용할 수 있는 효과가 더욱 뛰어나다.
아울러, 정부와 업계의 역량을 결집하여 전력저장장치 초기 시장 창출에 선제적으로 대응한다면, 단기적으로는 전력수급 안정화에 기여하고, 중장기적으로는 전력저장시장 확보경쟁에서 우위에 설 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기저장장치 운전모드 제어 장치의 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기저장장치 운전모드 제어 장치와 발전원, 계통 및 부하간의 연결을 보여주는 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기저장장치 운전모드 제어 장치와 계통 및 부하간의 연결을 보여주는 예시도.
도 4는 회로분리차단기를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기저장장치 운전모드 제어 장치의 예시도.
도 5는 회로분리차단기 및 전용수배전반을 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기저장장치 운전모드 제어 장치의 예시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기저장장치 운전모드 제어 방법의 순서도.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기저장장치 운전모드 제어 장치 및 방법은 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기저장장치 운전모드 제어 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기저장장치 운전모드 제어 장치와 발전원, 계통 및 부하간의 연결을 보여주는 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기저장장치 운전모드 제어 장치와 계통 및 부하간의 연결을 보여주는 예시도이고, 도 4는 회로분리차단기를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기저장장치 운전모드 제어 장치의 예시도이며, 도 5는 회로분리차단기 및 전용수배전반을 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기저장장치 운전모드 제어 장치의 예시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기저장장치 운전모드 제어 방법의 순서도이다.
스마트 그리드(Smart Grid)는 첨단 ICT(Information Communication Technology; 정보통신 기술)를 활용하여 전력 공급자와 소비자가 쌍방향으로 실시간 정보를 교환해 에너지 효율을 최적화하는 차세대 지능형 전력망을 말한다. 즉, 전력 네트워크와 첨단 ICT(양방향 통신, 센서, 컴퓨팅, S/W)를 활용한 에너지의 생성, 공급, 사용체계의 혁신을 통해 전력망의 효율성, 신뢰성, 안정성을 높이고 분산자원을 효율적으로 관리하는 것이다.
스마트 그리드는 전력산업에 통신, 인터넷, 전기전자, 자동차, 소프트웨어 등의 이종산업이 융합된 매우 광범위하고 포괄적인 개념이다. 또한, 해당국가는 물론 세계적으로 표준화가 전무한 상황이다. 따라서 전력망 및 다양한 연관분야에서의 혁신이 요구되고 대규모 투자가 필요한 스마트 그리드에 대해 세계 각국은 전력사업자와 정부 주도로 장기적인 관점에서 정책을 시행하고 있다.
태양광, 풍력 등 신재생발전원의 간헐적 출력특성을 단기적으로 안정화시키고 발전과 수요의 시차를 극복하기 위해서는 전기저장장치(ESS ; Energy Storage System)의 적용이 필수적이라고 할 수 있다.
전기저장장치는 전기사용이 적어 요금이 낮은 심야 때 전기를 저장했다가 전기사용이 많아 요금이 비싼 시간에 자유롭게 활용할 수 있다. 가정에서는 세탁기를 전기요금이 비싼 낮 시간에 돌릴 수 있고 산업현장에서는 주ㅇ야간 관계없이 설비운영이나 생산 활동이 비교적 많은 시간에 요금에 구애받지 않고 전기를 사용할 수 있다. 여기에 전력 주파수 등 안정적인 전원이 요구되는 민감한 생산설비나 정전 발생 시 전원 공급이 차단되지 않도록 도와주는 보조장치인 무정전전원공급장치(UPS) 대체용으로 활용 가능하다. 이 때문에 미국과 독일, 일본 등의 국가에서는 일반 가정을 비롯해 상업시설과 산업현장에서 ESS 사용이 늘고 있다
대용량 전기저장장치는 주로 피크시간대 전력소비가 많은 백화점이나 대형마트를 포함해 특히 무정전이 요구되는 산업 현장에도 유용하다. 이는, 국가 전력수급 차원에서 산업계의 전력사용 비중이 70% 이상을 차지하는 가운데 다양한 활용이 가능하기 때문이다. 또한, 피크 시에도 전력을 사용하고 안정적인 전력공급이 필수인 산업계에서의 활용도가 가장 클 것으로 예상된다. 아울러, 자유로운 충전 및 방전 기능에서 비롯된 비용 절감차원을 넘어 산업현장에 맞는 최적의 에너지 운용체계를 구축할 수 있다.
정부절전규제(피크 대비 10% 절감) 기준 이상의 절감도 가능하지만 에너지관리시스템(EMS)을 통한 다양한 운전모드를 설정해 사업장의 부하나 전기요금에 따른 최적화된 시스템 설계가 가능하다. 설계 시 최적의 용량 출력을 산정하고 전기저장장치전체 시스템의 신뢰도를 확인할 수 있는 데이터를 수집해 지능적인 운영이 가능하다는 것이다.
실내의 온도 세팅이나 공기순환 방식을 고려해 배터리의 온도 변화 정보를 수집하거나 운전효율 등 데이터를 산정해 다양한 활용이 가능하다. 향후 신재생에너지원이나 전기차 충전기 등 다른 시스템과도 연동하면 활용가치가 더욱 높아진다.
기존 전력망에 정보·통신기술을 접목하여, 공급자와 수요자간 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 지능형 수요관리, 신재생 에너지 연계, 전기차 충전 등을 가능케 하는 차세대 전력인프라 시스템을 구축할 수 있다.
도 1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기저장장치 운전모드 제어 장치는 배터리(100), 센싱부(200), 입력부(300), 전력변환부(400) 및 관리부(500)를 포함한다.
배터리(100)는 양극단자(110)와 음극단자(120)를 포함하여 구성된다. 이때, 배터리(100)는 외부로부터 전력을 공급받아 충전하거나, 충전된 전력을 외부로 보내줄 수 있다. 이때, 외부로부터 공급받는 전력은 화력, 수력, 원자력, 태양광, 태양열, 풍력, 조력, 연료전지등의발전설비로부터생산되는전원또는가정용전원(220V) 및 산업용 전원(380V) 등이 될 수 있다.
배터리(100)는 배터리 단위 셀, 배터리 모듈, 배터리 트레이 및 배터리 뱅크 중 선택되는 어느 하나일 수 있다.
배터리 모듈은 양극단자와 음극단자를 포함하는 배터리 단위 셀 복수 개를 포함할 수 있다. 이때, 배터리 단위 셀 간의 연결은 직렬, 병렬 또는 직병렬 혼합구조로 연결될 수 있다.
또한, 배터리 트레이는 배터리 모듈 복수 개를 포함할 수 있다. 이때, 배터리 모듈 간의 연결은 직렬, 병렬 또는 직병렬 혼합구조로 연결될 수 있다.
아울러, 배터리 뱅크는 배터리 트레이 복수 개를 포함할 수 있다. 이때, 배터리 트레이 간의 연결은 직렬, 병렬 또는 직병렬 혼합구조로 연결될 수 있다.
센싱부(200)는 배터리(100)와 연결되며, 배터리(100)의 충전상태(SOC: State of Charge)를 센싱한다.
예를 들어, 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)이 센싱부(200)가 될 수 있으며, 배터리 관리 시스템은 센싱된 정보를 바탕으로 배터리(100)의 전압이 일정전압(방전종지전압)이하로 떨어지지 않게 유지해주고 일정전압 이상 충전을 막아주는 역할을 담당하며, 배터리(100)의 충전상태(SOC : State Of Charge), 전압, 전류, 온도 등을 모니터링 및 제어하는 등 배터리(100)를 전반적으로 관리하는 기능을 담당한다.
입력부(300)는 충전상태의 범위정보 및 충전상태의 범위에 따른 운전모드 정보를 입력받는다.
예를 들어, 10% 범위를 하나의 단위로 정하여 사용할 경우,
SOC 90% ~ 80%: 부하평준화 모드, 최대 부하 저감 모드, 무정전 전원장치 모드.
SOC 80% ~ 70%: 부하평준화 모드, 최대 부하 저감 모드, 무정전 전원장치 모드.
SOC 70% ~ 60%: 부하평준화 모드, 최대 부하 저감 모드, 무정전 전원장치 모드.
SOC 60% ~ 50%: 최대 부하 저감 모드, 무정전 전원장치 모드.
SOC 50% ~ 40%: 최대 부하 저감 모드, 무정전 전원장치 모드.
SOC 40% ~ 30%: 무정전 전원장치 모드.
SOC 30% ~ 20%: 무정전 전원장치 모드.
SOC 20% ~ 10%: 무정전 전원장치 모드.
와 같이 세팅할 수 있다.
다른 예로,
SOC 90% ~ 60%: 부하평준화 모드, 최대 부하 저감 모드, 무정전 전원장치 모드.
SOC 60% ~ 40%: 최대 부하 저감 모드, 무정전 전원장치 모드.
SOC 40% ~ 10%: 무정전 전원장치 모드.
와 같이 세팅할 수 있다.
전력변환부(400)는 발전원(10) 또는 계통(20), 부하 및 배터리(100)와 연결되며, 발전원 또는 계통으로부터 전력을 공급받아 배터리(100)를 충전시키거나, 충전된 전력을 부하(30)로 보내준다.
예를 들어, 전력변환부(400)는 외부로부터 공급받은 교류 전력을 배터리를 충전시키기 위한 직류 전력으로 변환시켜 배터리(100)를 충전시킬 수 있다. 이후 배터리(100)에 저장된 전기는 다시 전력변환부(400)를 거쳐 교류 전력으로 변환될 수 있다. 이와 같이, 전력변환부를 통해 전달되는 전기는 외부로부터 공급받은 일반 전기와 병행해 부하에 전기를 공급할 수 있다.
관리부(500)는 센싱부(200), 입력부(300) 및 전력변환부(400)와 연결되며, 입력부(300)에서 입력받은 정보를 바탕으로 센싱부(200)로부터 센싱된 배터리의 충전상태에 따라 전력변환부(400)를 제어하여 운전모드를 제어한다. 저장 과정에서 충전량에 따라 관리부(500)는 전력변환부(400)와의 통신을 통해 현재 사용량과 전력 부하 등을 고려해 충전량과 충전시간을 조절할 수 있다.
예를들어, 에너지관리시스템(EMS: Energy Management System)이 관리부(500)가 될 수 있으며, 센싱부(200)가 배터리관리시스템(BMS)라 할 경우, 배터리관리시스템의 상위 개념으로 배터리관리시스템(BMS)을 제어할 수 있다.
이때, 관리부(500)에 의해 제어되는 운전모드는 부하평준화 모드, 최대 부하 저감 모드 및 무정전 전원장치 모드 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 부하평준화 모드는 잉여전력이나 저가 전력을 저장하여 최대 수요나 집중 수요 시간대에 활용이 가능하도록 하며, 주로 야간에는 전지를 충전하고 전력수요가 많은 주간에 방전하여 교류계통의 발전전력의 평준화를 도모할 수 있다.
또한, 최대 부하 저감 모드는 계약용량을 초과하는 피크 전력을 ESS에서 공급함으로써 최대 부하를 저감할 수 있다.
아울러, 무정전 전원장치 모드는 갑작스런 정전이나 사고 등으로 전원차단시 실시간으로 동작하여야 전자기기들이 정지가 되어버리는 등의 문제가 생기는 것을 방지할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전기저장장치 운전모드 제어장치(1000)는 부하(30)와 전력변환부(400)의 사이에 구비되어, 부하(30)와 전력변환부의 전기적인 연결을 차단시키는 회로분리차단기(600)를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 리튬 이온 배터리가 과충전될 경우, 리튬 이온 배터리의 활성 물질이 대부분 다른 물질 및 전해질과 반응할 것이며, 이는 잠재적으로 배터리 자체에 손상을 입히거나 심지어 폭발을 일으킬 수도 있다. 또한, 배터리가 완전 방전(deep-discharge)될 때, 또는 계속 방전될 때, 차단전압(cutoff voltage)이라고 불리는 특정한 임계값(threshold) 아래의 단자전압(terminal voltage)에도 불구하고, 배터리가 단락될 수도 있으며 이로 인해 배터리를 불가역적 상태(irreversible condition)로 변화시킬 위험이 있다. 이와 같이, 과충전 또는 과방전의 위험이 있거나 다른 문제가 발생하여 외부의 전기적인 연결을 차단시킬 필요가 있을 경우 회로분리차단기(600)를 제어할 수 있으며, 회로분리차단기(600)는 제어부(500)에의해 제어되는 것이 바람직하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 전기저장장치 운전모드 제어장치(1000)는 계통(20)과 전력변환부(400)의 사이에 구비되어, 계통(20)과 전력변환부(400)의 전기적인 연결을 차단시키는 전용수배전반(700)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 100KW이상일 경우 전원수배전반 포함하여 구성할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기저장장치 운전모드 제어 방법은 배터리, 센싱부, 입력부, 전력변환부 및 관리부를 포함하는 전기저장장치 운전모드 제어 장치를 이용한 전기저장장치 운전모드 제어 방법으로서, 외부 입력 단계(S10), SOC 확인 단계(S20), 운전모드 결정 단계(S30) 및 운전모드 제어 단계(S40)를 포함한다.
외부 입력 단계(S10)는 충전상태(SOC: State of Charge)의 범위정보 및 충전상태의 범위에 따른 운전모드 정보를 입력받는다. 이때, 외부 입력 단계(S10)에서 입력되는 운전모드 정보는 부하평준화 모드, 최대 부하 저감 모드 및 무정전 전원장치 모드 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.
SOC 확인 단계(S20)는 관리부가 센싱부로부터 센싱된 배터리 전압을 실시간으로 모니터링 하여 배터리의 충전상태(SOC: State of Charge)를 확인한다.
운전모드 결정 단계(S30)는 관리부가 SOC 확인 단계에서 확인된 배터리의 충전상태가 미리 결정된 충전상태에 따른 운전모드 중 어디에 포함되는지 판단한다.
운전모드 제어 단계(S40)는 운전모드 결정 단계(S30)에서 판단된 운전모드로 제어한다.
다시 말해, 계통 및 타 전원으로부터 전력을 배터리에 전기화학에너지로 저장하였다가 저장된 에너지를 사용하는 전기저장장치(ESS: Energy Storage System)에 대한 운전모드 제어 방법으로서,
사용자의 전원기기 및 사용 형태에 따라 충전상태에 따른 전기저장장치 운전모드 설정을 하여, 설정된 정보를 기반으로 전기저장장치의 충전상태에 따른 여러 가지 운전모드를 우선순위를 정하여 제어할 수 있으므로 보다 편리하고 보다 효율적으로 전기저장장치를 운용할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
10: 발전원 20: 계통
30: 부하 100: 배터리
200: 센싱부 300: 입력부
400: 전력변환부 500: 관리부
600: 회로분리차단기 700: 전용수배전반
S10: 외부 입력 단계 S20: SOC 확인 단계
S30: 운전모드 결정 단계 S40: 운전모드 제어 단계

Claims (6)

  1. 배터리;
    상기 배터리와 연결되며, 상기 배터리의 충전상태(SOC: State of Charge)를 센싱하는 센싱부;
    충전상태의 범위정보 및 상기 충전상태의 범위에 따른 운전모드 정보를 입력받는 입력부;
    발전원 또는 계통, 부하 및 상기 배터리와 연결되며, 발전원 또는 계통으로부터 전력을 공급받아 상기 배터리(100)를 충전시키거나, 충전된 전력을 부하로 보내주는 전력변환부; 및
    상기 센싱부, 입력부 및 전력변환부와 연결되며, 상기 입력부에서 입력받은 정보를 바탕으로 상기 센싱부로부터 센싱된 배터리의 충전상태에 따라 상기 전력변환부를 제어하여 운전모드를 제어하는 관리부;
    를 포함하되,
    상기 관리부는 상기 배터리의 충전상태에 따라 부하평준화 모드, 최대 부하 저감 모드 및 무정전 전원장치 모드 중 적어도 하나 이상을 선택하되,
    상기 부하평준화 모드는 상기 배터리의 충전상태가 소정 제1기준치 이상일 경우 선택되고,
    상기 최대 부하 저감 모드는 상기 배터리의 충전상태가 소정 제2기준치 이상일 경우 선택되며,
    상기 제1기준치는 상기 제2기준치보다 높고,
    상기 부하평준화 모드는 시간을 기준으로 동작하고, 상기 최대 부하 저감 모드는 상기 부하의 소모 전력량을 기준으로 동작하며, 상기 무정전 전원장치 모드는 상기 부하에 상기 계통으로부터 전원이 공급되는지 여부를 기준으로 동작하는 것을 특징으로 하는 전기저장장치 운전모드 제어방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 전기저장장치 운전모드 제어장치는
    상기 부하와 상기 전력변환부의 사이에 구비되어, 상기 부하와 상기 전력변환부의 전기적인 연결을 차단시키는 회로분리차단기;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기저장장치 운전모드 제어장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전기저장장치 운전모드 제어장치는
    상기 계통과 상기 전력변환부의 사이에 구비되어, 상기 계통과 상기 전력변환부의 전기적인 연결을 차단시키는 전용수배전반;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기저장장치 운전모드 제어장치.
  5. 배터리, 센싱부, 입력부, 전력변환부 및 관리부를 포함하는 전기저장장치 운전모드 제어 장치를 이용한 전기저장장치 운전모드 제어 방법으로서,
    충전상태(SOC: State of Charge)의 범위정보 및 상기 충전상태의 범위에 따른 운전모드 정보를 입력받는 외부 입력 단계;
    상기 관리부가 상기 센싱부로부터 센싱된 상기 배터리 전압을 실시간으로 모니터링 하여 배터리의 충전상태를 확인하는 SOC 확인 단계;
    상기 관리부가 상기 SOC 확인 단계에서 확인된 상기 배터리의 충전상태가 미리 결정된 충전상태에 따른 운전모드 중 어디에 포함되는지 판단하여 운전모드를 결정하는 운전모드 결정 단계; 및
    상기 운전모드 결정 단계에서 판단된 운전모드로 제어하는 운전모드 제어 단계;
    를 포함하되,
    상기 외부 입력 단계에서 입력되는 상기 충전상태의 범위에 따른 운전모드 정보는, 부하평준화 모드, 최대 부하 저감모드 및 무정전 전원장치 모드 중 선택되는 적어도 하나 이상이되, 상기 부하평준화 모드는 상기 충전상태가 소정 제1기준치 이상일 경우 선택되고, 상기 최대 부하 저감모드는 상기 충전상태가 소정 제2기준치 이상일 경우 선택되며,
    상기 제1기준치는 상기 제2기준치보다 높고,
    상기 외부 입력 단계에서 입력되는 상기 충전상태의 범위에 따른 운전모드 정보는, 부하평준화 모드, 최대 부하 저감모드 및 무정전 전원장치 모드 중 선택되는 적어도 하나 이상이되, 상기 부하평준화 모드는 시간을 기준으로 동작하고, 상기 최대 부하 저감 모드는 상기 부하의 소모 전력량을 기준으로 동작하며, 상기 무정전 전원장치 모드는 계통으로부터 상기 부하에 전원이 공급되는지 여부를 기준으로 동작하는 것을 특징으로 하는 전기저장장치 운전모드 제어방법.
  6. 삭제
KR1020130078244A 2013-07-04 2013-07-04 전기저장장치 운전모드 제어 장치 및 방법 KR102092088B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130078244A KR102092088B1 (ko) 2013-07-04 2013-07-04 전기저장장치 운전모드 제어 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130078244A KR102092088B1 (ko) 2013-07-04 2013-07-04 전기저장장치 운전모드 제어 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150005040A KR20150005040A (ko) 2015-01-14
KR102092088B1 true KR102092088B1 (ko) 2020-04-14

Family

ID=52476981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130078244A KR102092088B1 (ko) 2013-07-04 2013-07-04 전기저장장치 운전모드 제어 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102092088B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220165977A (ko) 2021-06-09 2022-12-16 옴니시스템 주식회사 마이크로그리드 ems 운전 장치 및 방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101844430B1 (ko) 2015-02-26 2018-04-02 연세대학교 산학협력단 에너지 저장 시스템 및 그 제어 장치와 방법
KR101844443B1 (ko) 2015-02-26 2018-05-14 연세대학교 산학협력단 에너지 저장 시스템 및 그 제어 장치와 방법
KR101844429B1 (ko) 2015-02-26 2018-04-02 연세대학교 산학협력단 에너지 저장 시스템 및 그 제어 장치와 방법
KR101656437B1 (ko) * 2016-04-27 2016-09-09 에디슨솔라이텍(주) 무정전 기능을 갖는 부하 평준화용 전력 저장 시스템의 제어방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4969229B2 (ja) 2006-12-18 2012-07-04 三菱重工業株式会社 電力貯蔵装置及びハイブリッド型分散電源システム
KR101174891B1 (ko) * 2010-06-01 2012-08-17 삼성에스디아이 주식회사 전력 저장 시스템 및 그 제어방법
KR101206362B1 (ko) * 2010-11-19 2012-11-30 주식회사 포스코아이씨티 배터리 에너지 저장 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220165977A (ko) 2021-06-09 2022-12-16 옴니시스템 주식회사 마이크로그리드 ems 운전 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150005040A (ko) 2015-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101193168B1 (ko) 전력 저장 시스템, 그 제어방법 및 이를 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 기록매체
KR101146670B1 (ko) 에너지 관리 시스템 및 이의 제어 방법
KR101174891B1 (ko) 전력 저장 시스템 및 그 제어방법
KR101156533B1 (ko) 에너지 저장 시스템 및 이의 제어 방법
KR101097265B1 (ko) 전력 저장 시스템 및 그 제어방법
JP5327407B2 (ja) 蓄電池システム及びその制御方法
KR101369633B1 (ko) 전력 저장 시스템 및 그 제어방법
US20130169064A1 (en) Energy storage system and controlling method of the same
KR20160143092A (ko) 배터리 제어 시스템 및 방법
CN103427430A (zh) 一种混合储能系统及其在微网中的能量管理方法
KR20140128468A (ko) 배터리 밸런싱 장치 및 방법
KR20110072912A (ko) 에너지 저장 시스템 및 이의 제어 방법
US20180026442A1 (en) Energy store for a photovoltaic system, energy storage power plant, control device, and method for operating an energy store
KR20170036330A (ko) 에너지 저장 시스템
KR102092088B1 (ko) 전기저장장치 운전모드 제어 장치 및 방법
US10431985B2 (en) Power management method
CN104241720A (zh) 一种微网中的电动汽车直流快速充电站充电控制方法
KR20150073505A (ko) 에너지 저장 시스템 및 에너지 저장 시스템의 기동 방법
CN103107579A (zh) 一种兼顾能量型与功率型的电池储能系统的控制方法
Subburaj et al. Analysis and review of grid connected battery in wind applications
JP2015015800A (ja) 制御装置、電力管理システム
KR102421893B1 (ko) 에너지 저장 시스템
KR102463396B1 (ko) 에너지 저장 시스템
CN103208825A (zh) 光伏充电系统和充电站
CN208423808U (zh) 一种用于低压配网的分布式储能系统

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant